微波烧结法制备Fe2O3掺杂0.55PNN-0.45PZT压电陶瓷及性能

摘要

微波烧结是一种新型、高效的陶瓷烧结工艺,具有升温速度快、节能省时、改善微观结构、降低烧结温度等特点.本文采用微波烧结工艺制备了Fe2O3掺杂的0.55PPb (Ni1/3Nb2/3)O3-0.45Pb(ZroTi0.7)O3(简写为0.55PNN-0.45PZT)压电陶瓷,烧结温度为1200℃、保温时间为2h.利用X射线衍射(X-Ray Diffraction.×RD)、扫描电子显微镜(ScanningElectron Microscope, SEM)、阻抗分析仪及铁电分析仪等测试表征方法,研究了 FeO3掺杂对陶瓷的结构、介电以及压电性能的影响.结果表明,所有陶瓷样品均为钙钛矿结构,随着Fe2O3掺杂量的增加,压电和介电性能呈先增加后减小趋势.当Fe2O3掺杂量为0.8％(质量分数)时,陶瓷达到最优电学性能:压电常数d33、平面机电耦合系数Kp、相对介电常数ε和介电损耗tanδ分别为d33=520pC/N,Kp=0.51,εr=4768,tan6=0.026.